一种从铜烟灰浸出液中回收铜锌镉的方法技术

一种从铜烟灰浸出液中回收铜锌镉的方法，本发明专利技术采用循环萃取流程，萃铜

【技术实现步骤摘要】
一种从铜烟灰浸出液中回收铜锌镉的方法


[0001]本专利技术涉及金属分离领域，尤其涉及从铜烟灰的污酸浸出液中回收铜、锌和镉的方法。

技术介绍

[0002]在铜火法冶炼过程中会产生大量的铜烟灰及烟道气水吸收液，该吸收液称为污酸。其中铜烟灰含铜3.3％～11.9％、锌1.6％～9.8％、镉0.3％～1.9％，污酸含铜0.3g/L～2g/L、锌0.25g/L～1.5g/L、镉0.01g/L～0.5g/L、硫酸50g/L～200g/L。目前企业常采用污酸浸出铜烟灰，得到含铜锌镉的硫酸体系浸出液，再从浸出液中回收铜锌镉。从含铜锌镉浸出液中回收铜锌镉，可采用的方法有萃取法、吸附法、硫化法、置换法、电积法和它们的组合方法等。
[0003]如CN202110699436.4公开了一种从含砷烟灰中回收砷及有价金属的方法，该方法在含铜和锌的浸出液中通入硫化氢气体，得到富铜渣和含锌溶液，再在含锌溶液中加入锌粉同时置换出铜和镉，净化后的锌溶液再浓缩结晶得到七水硫酸锌产品。这种方法回收的镉中含有铜，镉产品纯度不高，同时也造成铜流失。如CN201710613380.X公开了一种从湿法炼锌铜镉渣中回收有价金属的方法，该方法将含镉锌富铜液进行湍流电积，得到阴极铜和含镉锌贫铜液，含镉锌贫铜液加入铜粉过滤后得到的滤液继续进行湍流电积，得到粗铜粉和铜含量不高于2g/L的含锌富镉液，再向含锌富镉液中加入镉质量50％的锌粉置换镉，得到镉绵，镉绵再进行碱熔铸锭得到粗镉锭。该方法回收镉时对铜含量有严格要求，否则粗镉锭中铜会超标。如CN201210169116.9公开了铜镉渣中铜、镉、锌分离富集的方法，该方法先在浸出液中萃取铜，再用吸附材料吸附镉，但要求吸附镉时溶液pH在4～6之间。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种铜锌镉回收的方法，在提高金属回收率的同时，得到纯的镉产品。
[0005]本专利技术采用如下技术方案实现：
[0006]一种从铜烟灰浸出液中回收铜锌镉的方法，包括如下步骤：
[0007]步骤(1)回收铜：将铜烟灰浸出液调pH至1～2之间进行萃铜，得到萃铜余液和负载铜有机相；负载铜有机相经硫酸反萃得到硫酸铜溶液；
[0008]步骤(2)回收锌：将所述萃铜余液调pH至1.2～1.5之间进行萃锌，控制负载有机相中锌浓度，得到萃锌余液和负载锌有机相，负载锌有机相经硫酸反萃得到硫酸锌溶液；其中有机相中锌浓度按以下公式控制：
[0009]P1＝A1×
B1×
M1[0010]A1＝(C1×
η)
÷2[0011]式中P1为有机相中锌浓度，g/L，A1为锌萃取剂理论萃锌饱和容量，mol/L，B1为锌萃取剂操作容量系数75％～90％，M1为锌摩尔质量65g/mol，C1为锌萃取剂摩尔浓度，mol/L，η
为锌萃取剂的皂化率；
[0012]步骤(3)金属富集：将所述萃锌余液调pH至1.5～2.0之间进行共萃，得到金属共载有机相和外排萃余液，金属共载有机相经硫酸反萃，得到铜锌镉富集液；
[0013]步骤(4)回收镉：将所述铜锌镉富集液进行萃镉，得到负载镉有机相和萃镉余液；负载镉有机相经氢氧化钠反萃得到氢氧化镉沉淀，过滤分离出氢氧化镉沉淀和母液；母液和萃镉余液并入铜烟灰浸出液返回主流程回收金属。
[0014]其中萃镉过程为：
[0015]a)氯化：将氯接收剂、相调节剂和稀释剂按体积比为(5～20)：(10～20)：(60～85)配制成有机相，然后用盐酸氯化，分离出氯化有机相和废酸；所述氯接收剂为伯胺、叔胺或季铵盐，相调节剂为醇类或醚类，稀释剂为烷烃类溶剂油；
[0016]b)洗涤：将所述氯化有机相用纯水洗涤，分离出洗后氯化有机相；
[0017]c)萃镉：将所述洗后氯化有机相和含锌镉的硫酸介质溶液按比例进行萃取，控制负载有机相中镉浓度，得到低镉萃余液和负载镉有机相；其中有机相中镉浓度按以下公式控制：
[0018]P2＝A2×
B2×
M2[0019]A2＝α
×
C2[0020]式中P2为负载有机相中镉浓度，g/L，A2为氯接收剂理论萃镉饱和容量，mol/L，B2为氯接收剂萃取操作系数35％～45％，M2为镉摩尔质量，112g/mol，α为萃取系数，1/3，C2为氯接收剂摩尔浓度，mol/L。
[0021]在本专利技术的一种从铜烟灰浸出液中回收铜锌镉的方法，具体的，在步骤(1)中，所述铜萃取剂为ZJ988系列铜萃取剂的一种或几种，在有机相中的体积百分比为20％～40％。
[0022]在本专利技术的一种从铜烟灰浸出液中回收铜锌镉的方法中，具体的，在步骤(2)中，所述锌萃取剂为P204或P507,在有机相中的体积百分比为5％～15％，萃取剂皂化率为40％～60％。
[0023]在本专利技术的一种从铜烟灰浸出液中回收铜锌镉的方法中，具体的，在步骤(3)中，所述萃取剂为P204或P507,在有机相中的体积百分比为5％～15％，萃取剂皂化率为40％～60％，萃取时控制外排萃余液中Cu≤0.5mg/L、Zn≤1.0mg/L、Cd≤0.05mg/L。
[0024]本专利技术一种从铜烟灰浸出液中回收铜锌镉的方法具有以下有益效果：
[0025](1)本专利技术采用循环萃取流程，萃铜
‑
萃锌
‑
共萃
‑
萃镉，萃镉后的萃余液中含有的铜锌镉，并入铜烟灰浸出液返回主流程回收金属，避免了金属损失，各金属损失率≤0.05％。
[0026](2)在回收锌时，通过控制锌萃取剂萃锌时操作系数为75％～90％，采取近饱和萃取方法，避免了镉共萃，得到纯的锌产品；在回收镉时，通过控制氯接收剂萃镉时操作系数为35％～45％，即采取低容量萃取方法，能避免锌共萃，得到纯的镉产品。
[0027](2)萃镉时无需调节溶液pH值，只需预先将有机相氯化，避免了在溶液中引入Cl
‑
，可维持萃余液为硫酸体系，返回主流程回收萃余液中的铜锌镉。
[0028](3)采用共萃的方法富集锌萃余液中的铜锌镉，不但使金属得到了富集，同时也能让萃余液中的金属符合《GB25467
‑
2010铜、镍、钴工业污染物排放标准》。
[0029]以下结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。
附图说明
[0030]图1为本专利技术铜锌镉回收工艺流程图。
具体实施方式
[0031]下面通过具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。
[0032]实施例1：铜烟灰浸出液含铜21225mg/L、锌4380mg/L、镉985mg/L，调pH至1.3，用25％ZJ988N+75％260#溶剂油按O/A＝2/1进行三级逆流萃取，得萃铜余液和负载铜有机相，负载铜有机相用200g/L硫酸按O/A＝4/1进行四级逆流反萃，得硫酸铜反萃液。萃铜余液调pH至1.5，用50％皂化率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从铜烟灰浸出液中回收铜锌镉的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)回收铜：将铜烟灰浸出液调pH至1～2之间进行萃铜，得到萃铜余液和负载铜有机相；负载铜有机相经硫酸反萃得到硫酸铜溶液；(2)回收锌：将所述萃铜余液调pH至1.2～1.5之间进行萃锌，控制负载有机相中锌浓度，得到萃锌余液和负载锌有机相，负载锌有机相经硫酸反萃得到硫酸锌溶液；其中有机相中锌浓度按以下公式控制：P1＝A1×
B1×
M1A1＝(C1×
η)
÷
2式中P1为有机相中锌浓度，g/L，A1为锌萃取剂理论萃锌饱和容量，mol/L，B1为锌萃取剂操作容量系数75％～90％，M1为锌摩尔质量65g/mol，C1为锌萃取剂摩尔浓度，mol/L，η为锌萃取剂的皂化率；(3)金属富集：将所述萃锌余液调pH至1.5～2.0之间进行共萃，得到金属共载有机相和外排萃余液，金属共载有机相经硫酸反萃，得到铜锌镉富集液；(4)回收镉：将所述铜锌镉富集液进行萃镉，得到负载镉有机相和萃镉余液；负载镉有机相经氢氧化钠反萃得到氢氧化镉沉淀，过滤分离出氢氧化镉沉淀和母液；母液和萃镉余液并入铜烟灰浸出液返回主流程回收金属；其中萃镉过程为：a)氯化：将氯接收剂、相调节剂和稀释剂按体积比为(5～20)：(10～20)：(60～85)配制成有机相，然后用盐酸氯化，分离出氯化有机相和废酸；所述氯接收剂为伯胺、叔胺或季铵盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷吟春，蒋国民，赵次娴，孟云，刘永丰，闫虎祥，戴镇璇，齐伟，高伟荣，曾丽娟，
申请(专利权)人：赛恩斯环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：